问题描述:
如下图所示,以壳单元模拟的剪力墙连梁指定同一连梁标签“SS”。在墙体自重荷载的作用下,沿连梁长度线性变化的剪力图与预期结果一致,但弯矩图却并非预期的“两端负弯矩,跨中正弯矩”的抛物线形状。请问,ETABS 显示的连梁弯矩图为何会是(水平)直线呢?
解答:
对于指定同一墙肢或连梁标签的多个壳单元,ETABS 在输出内力值或显示内力图时,仅考虑墙肢的顶端和底端或连梁的左端和右端的内力值。在此基础上,墙肢或连梁内部的内力值根据端部值进行线性插值,即:直接连线两端内力值。由于自重荷载作用下的连梁剪力沿长度方向恰好为线性变化,故 ETABS 采用的线性插值与预期结果一致。但是,对于连梁弯矩,简单的线性插值无法匹配实际的抛物线形弯矩图,故导致【问题描述】中提及的直线形弯矩图。
ETABS 采用上述方法输出和显示墙肢或连梁内力,其优势在于高效快捷,可以有效避免繁琐重复的内力合成。这种方法对于地震荷载起控制作用的内力输出和显示并不存在问题,因为集中于楼层标高处的地震力并非沿高度或长度分布的线荷载,故墙肢和连梁的弯矩图多为线性变化且最大弯矩值往往出现在端部。
回到【问题描述】中的剪力墙连梁,如果沿连梁长度方向指定更多的连梁标签(如:S1~S12),ETABS 也可以通过分段线性的形式显示预期的的连梁弯矩图,如下所示。不过,这种处理方法不利于后续的剪力墙设计,故不推荐使用。